KR20050059895A - 웨이퍼 세정 장치 - Google Patents

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KR20050059895A KR1020030091620A KR20030091620A KR20050059895A KR 20050059895 A KR20050059895 A KR 20050059895A KR 1020030091620 A KR1020030091620 A KR 1020030091620A KR 20030091620 A KR20030091620 A KR 20030091620A KR 20050059895 A KR20050059895 A KR 20050059895A
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract

본 발명은 세정조의 케미컬 분사 방법을 변경하여 케미컬의 순환을 원활케함으로써 고점성을 갖는 케미컬이 잔류되는 것을 방지하도록 개선시킨 웨이퍼 세정 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는, 웨이퍼가 담겨서 유동되는 케미컬에 의하여 세정이 수행되는 내부 배쓰; 및 상기 내부 배쓰에서 넘치는 케미컬을 수용하고, 외부에서 공급되는 케미컬과 순환 필터링된 케미컬이 공급되며, 내부에 수용되는 케미컬을 순환을 위하여 배출하는 외부 배쓰가 결합된 세정조를 포함하고, 상기 내부 배쓰는 순환 공급되는 케미컬을 웨이퍼가 배치되는 하부와 적어도 둘 이상의 측면에서 다면 분사하는 복수의 분사관이 구성된다.

Description

웨이퍼 세정 장치{WAFER CLEANING APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세정조의 케미컬 분사 방법을 변경하여 케미컬의 순환을 원활케함으로써 고점성을 갖는 케미컬이 잔류되는 것을 방지하도록 개선시킨 웨이퍼 세정 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중에는 웨이퍼에 메탈 라인을 패터닝한 후 세정하는 공정이 포함된다.
메탈 라인을 패터닝한 후 세정하기 위해서는 ACT935라는 아민(Amine)을 주 재질로하는 솔벤트가 이용되는데, 상기 ACT935 솔벤트는 고점성을 갖는다. 그리고, 이 세정은 메탈 라인인 알루미늄(Al)과 티타늄/나이트라이드 티타늄(Ti/TiN)을 보호하기 위한 것이다.
상기한 종래의 솔벤트를 이용한 세정 장치는 도 1과 같다.
세정조는 웨이퍼(10)가 담겨서 세정되는 내부 배쓰(12)와, 내부 배쓰(12)에서 넘친 케미컬을 수용하는 외부 배쓰(14)로 구성된다.
그리고, 외부 배쓰(14)는 하부로 케미컬을 배출하고, 배출된 케미컬이 펌프(16)에서 펌핑되어 필터(18)로 전달된다.
필터(18)는 공급배관이 제 1 및 제 2 라인으로 분기되고, 제 1 라인은 필터링된 케미컬을 외부 배쓰(14)로 재공급하도록 구성되며, 제 2 라인은 필터링된 케미컬을 내부 배쓰(14)의 하부에 설치된 분사관(20)에 공급하도록 구성된다.
내부 배쓰(12)의 하부에는 케미컬에 포함된 솔벤트를 드레인하기 위한 밸브(22)가 설치된 배관이 구성되고, 외부 배쓰(14)의 하부와 펌프(16) 사이에는 IPA를 드레인하기 위한 밸브(24)가 설치된 배관이 구성된다.
그리고, 솔벤트와 IPA는 각각 서로 다른 배관을 통하여 공급되며, 공급 과정에서 솔벤트와 IPA는 혼합되어 단일 배관을 통하여 외부 배쓰(14)로 공급된다.
상기와 같이 구성됨으로써 종래 웨이퍼 세정 장치는 내부 배쓰(12)에 담기는 웨이퍼(10)를 순환되는 케미컬로 세정한다.
상기한 종래의 웨이퍼 세정 장치에 메탈라인을 패터닝한 웨이퍼(10)를 세정하기 위해서 ACT935라는 솔벤트를 사용하면, 솔벤트가 고점성을 갖기 때문에 웨이퍼(10) 상에 케미컬 잔류물이 남을 가능성이 많다.
상기한 케미컬 잔류물은 후속되는 웨이퍼 가공 공정에서 치명적인 불량을 발생시킨다.
상기한 바와 같이 고점성을 갖는 솔벤트로 세정하는 경우 웨이퍼(10)에 잔류물이 남는 것은 웨이퍼를 세정하기 위한 케미컬 순환이 원활하지 때문이다.
즉, 종래의 웨이퍼 세정 장치는 고점성을 갖는 솔벤트를 사용하는 경우 내부 배쓰(12)의 케미컬 순환 방식의 문제점으로 인하여 웨이퍼 상에 케미컬이 잔류되는 현상이 발생되고, 잔류되는 케미컬로 인하여 후속 공정에서 웨이퍼에 불량이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 웨이퍼를 세정하기 위하여 고점성을 갖는 솔벤트 케미컬을 세정조 내부 배쓰에 다면 분사시킴으로써 세정된 웨이퍼에 케미컬 잔류물이 남는 것을 방지함에 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는, 웨이퍼가 담겨서 유동되는 케미컬에 의하여 세정이 수행되는 내부 배쓰; 및 상기 내부 배쓰에서 넘치는 케미컬을 수용하고, 외부에서 공급되는 케미컬과 순환 필터링된 케미컬이 공급되며, 내부에 수용되는 케미컬을 순환을 위하여 배출하는 외부 배쓰가 결합된 세정조를 포함하고, 상기 내부 배쓰는 순환 공급되는 케미컬을 웨이퍼가 배치되는 하부와 적어도 둘 이상의 측면에서 분사하는 복수의 분사관이 구성된다.
특히, 상기 복수의 분사관은 각 면에 한 쌍씩 배치되며, 쌍을 이루는 분사관은 순환공급되는 상기 케미컬을 서로 마주보는 방향으로 분사하도록 노즐이 형성됨이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치의 세정조를 이루는 내부 배쓰는 다면 분사 구조를 갖는다.
도 2를 참조하면, 세정조는 웨이퍼(10)가 담겨서 세정되는 내부 배쓰(30)와, 내부 배쓰(30)에서 넘친 케미컬을 수용하는 외부 배쓰(32)로 구성된다.
외부 배쓰(32)는 외부로부터 ACT 935로 명명된 아민을 주 재료로 하는 솔벤트와 IPA가 혼합된 케미컬을 공급받는다. 솔벤트와 IPA는 각격 별도의 배관을 통하여 공급되며, 외부 배쓰(32)에 공급되는 위치에서 솔벤트를 공급하는 배관과 IPA를 공급하는 배관이 결합됨에 따라서 혼합된 상태로 외부 배쓰(32)에 공급된다.
그리고, 외부 배쓰(32)는 순환 배관을 통하여 순환된 케미컬을 공급받는다.
순환 배관은 외부 배쓰(32)의 IPA 드레인을 위한 배관에서 분기되어 형성되며 순환된 케미컬은 외부 배쓰(32)의 상부로 재 공급되도록 구성된다.
여기에서, IPA 드레인을 위한 배관은 순환 배관과 분기되며, 분기 단부에 솔레노이드 밸브(42)가 설치된다.
그리고, 순환 배관에는 펌프(34)와 필터(36)가 배관을 따라 직렬로 설치되며, 펌프(34)는 순환 배관을 따라 케미컬이 이송될 수 있도록 펌핑력을 제공하고, 필터(36)는 순환 배관을 따라 이송되는 케미컬에 포함된 불순물을 필터링한다.
그리고, 필터(36)에서 필터링된 케미컬을 공급하는 배관은 분기되어, 분기된 제 1 단부는 외부 배쓰(32)에 순환된 케미컬을 공급하도록 구성되고, 분기된 제 2 단부는 내부 배쓰(30)에 연결된다.
내부 배쓰(30)는 솔벤트를 드레인 하기 위한 배관이 하부에 구성되고, 여기에 솔레노이드 밸브(40)가 설치된다.
그리고, 내부 배쓰(30)의 내부에는 복수의 분사관(28)이 구성되며, 분사관(28)은 각 면에 쌍을 이루도록 구성되며, 복수의 분사관(28)은 동일한 케미컬 공급단부를 가지며, 상기 케미컬 공급단부는 필터(36)에서 케미컬을 공급하는 배관이 분기된 제 2 단부와 연결된다.
복수의 분사관(28)은 웨이퍼(10)에 다면 분사하도록 구성된다.
도 3을 참조하면, 분사관(38)은 동일한 케미컬 공급 단부에서 복수의 배관으로 분기되며, 분기된 배관은 웨이퍼(10)가 배치되는 저면에 배치되는 분사관(38a, 38b), 그리고 서로 대응되는 측면에 배치되는 분사관(38c, 38d, 38e, 38f)으로 연장되게 구성된다.
저면에 배치되는 분사관(38a, 38b)은 노즐이 서로 마주보도록 구성되며, 그에 따라 케미컬은 웨이퍼를 중심으로 저면의 좌측과 우측에서 분사된다.
그리고, 측면에 배치되는 분사관(38c, 38d)과 그의 반대 측면에 배치되는 분사관(38e, 38f)은 노즐이 상하에서 서로 마주보도록 구성되며, 그에 따라 케미컬은 웨이퍼를 중심으로 각 측면의 상부와 하부에서 분사된다.
웨이퍼는 소정 매수를 적재할 수 있는 캐리어(도시되지 않음)에 의하여 이송되며, 캐리어에 적재된 웨이퍼들은 한꺼번에 내부 배쓰(30)에 로딩된다. 이때 웨이퍼는 배쓰(30) 내에서 각 분사관들(38a, 38b, 38c, 38d, 38e, 38f)이 연장되는 길이 방향과 수직되게 놓여진다.
상기한 바와 같이 내부 수조(30)에 웨이퍼가 수용되면, 저면과 양 측면의 분사관(38a, 38b, 38c, 38d, 38e, 38f)에서 케미컬이 분사되고, 케미컬이 상기와 같이 다면 분사됨에 따라서 내부에 수용된 케미컬이 유동된다. 웨이퍼(10)는 상기 케미컬의 유동에 의하여 세정된다.
상기 케미컬은 저면과 양측면에서 분사됨으로써 내부 배쓰(30) 내부에서 정체되는 영역없이 원활히 유동된다. 그러므로 점도가 7 이상인 고점도 케미컬의 경우에도 정체되는 현상이 발생되지 않아서, 웨이퍼(10)에 고착되는 케미컬 잔류물이 발생되지 않는다.
한편, 내부 배쓰(30)는 지속적으로 케미컬이 분사되면서 공급되므로, 과잉 공급되는 양만큼 외부 배쓰(32)로 넘치고, 외부 배쓰(32)로 넘친 케미컬은 순환 배관을 따라 이송되면서 필터(36)에서 불순물이 필터링된 후 내부 배쓰(32)로 재투입된다. 내부 배쓰(32)로 재투입되지 않는 케미컬은 외부 배쓰(32)에 공급된다.
따라서, 본 발명은 웨이퍼를 세정하기 위하여 고점성을 갖는 솔벤트 케미컬을 세정조 내부 배쓰에 다면 분사시킴으로써 세정된 웨이퍼에 케미컬 잔류물이 남는 것을 방지함으로써 후속 공정에서 케미컬 잔류물로 인한 불량이 발생되지 않아서 수율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 도면
도 3은 실시예에 적용되는 배쓰의 노즐 배치 상태를 나타내는 도면

Claims (3)

  1. 웨이퍼가 담겨서 유동되는 케미컬에 의하여 세정이 수행되는 내부 배쓰; 및 상기 내부 배쓰에서 넘치는 케미컬을 수용하고, 외부에서 공급되는 케미컬과 순환 필터링된 케미컬이 공급되며, 내부에 수용되는 케미컬을 순환을 위하여 배출하는 외부 배쓰가 결합된 세정조를 포함하고, 상기 내부 배쓰는 순환 공급되는 케미컬을 웨이퍼가 배치되는 하부와 적어도 둘 이상의 측면에서 분사하는 복수의 분사관이 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 분사관은 각 면에 한 쌍씩 배치되며, 쌍을 이루는 분사관은 순환공급되는 상기 케미컬을 서로 마주보는 방향으로 분사하도록 노즐이 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 분사관은 동일한 배관에서 분기되어 연결됨을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
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